Na-셀룰로스에 대한 금속이온들의 흡착성에 관한 연구

Adsorption Behavior of Metal ions by Na-Cellulose

셀룰로스에 대한 +2와 +3가 금속이온들의 흡착성을 최적 조건에서 실험하였는데, +2가 금속이온으로 Cu(II), Zn(II), Pb(II) 및 Cd(II) 이온을 선택하였으며, +3가 금속이온으로 Cr(III)와 Fe(III) 이온을 선택하여 실험하였다. 셀룰로스에 대한 흡착능을 증대시키기 위하여 셀룰로스를 2M NaOH로 처리하여 Na-셀룰로스를 제소하였다. 셀룰로스에 대한 금속이온 흡착능은 매우 작아서 고분자 흡착제로서의 효과가 없었으나 Na-셀룰로스는 고분자 흡착제로서 매우 효과적이었다. Na-셀룰로스에 대한 금속이온들의 흡착은 뱃치법으로 실험하였다. 최적 조건에서 Na-셀룰로스에 대한 금속이온들의 흡착은 +2가 금속이온들은 1:2, +3가 금속이온들은 1:3의 흡착비로 흡착하는 이온교환 흡착이었다. Na-셀룰로스에 대한 금속이온들의 흡착엔탈피는 -18kcal/mol 정도였으며, carboxymethylcellulose(CMC)와 Dowex 50W-X8 수지와 비교 실험한 결과, Na-셀룰로스에 대한 금속이온들은 흡착은 이온교환흡착으로, 비슷한 작용기를 가지고 있는 CMC와 비슷한 흡착엔탈피를 보였다.

A Na-cellulose adsorbent was prepared by treating Sigma S-5504 cellulose with 2M NaOH and examined the adsorption behavior between metal ions and Na-cellulose in aqueous solution with batch method. Considering ion exchange capacity of Na-cellulose, the adsorption ratio of the Na-cellulose to metals charge equivalent indicated that the adsorption result from ion exchanging between metal ions and Na-cellulose. The enthalpy for the metal adsorption on the Na-cellulose was calculated to -18kcal/mol, which value was compared to those of carboxymethylcellulose(CMC) and Dowex 50W-X8, these result suggested that the adsorption on Na-cellulose resulted from ion exchange adsorption.